Еволюція годинників

Час – важлива складова не лише людського, а й будь-якого існування. Хоча в кожному з нас закладений так званий біологічний годинник, проте він дуже неточний. Якщо наші предки орієнтувалися по сонцю: вставали з його сходом і лягали спати із заходом, то в сучасному світі все інакше. Нам потрібен більш точний механізм і назва йому – годинник.

Перші годинники

Еволюція годинників – процес довгий, який займає не одне століття. Як ми вже згадали вище, першим орієнтиром у часі було сонце, тому й початкові прилади для його вимірювання створювалися за допомогою сонячних променів.

Сонячні годинники

Вчені схильні вважати, що такий пристрій придумали єгиптяни ще 3500 років до нашої ери. Стародавній народ використовував сонячні годинники, які називалися обелісками. Вони являли собою чотиристоронні споруди, завужені вгорі. Сонячний годинник єгиптян також був неточим, оскільки з його допомогою можна було визначити лише коли настає полудень, розділивши добу на дві рівні частини.

З часом сонячні годинники видозмінювалися, на них з’являлися нові позначки, які давали змогу розділити день на більшу кількість відрізків. Загалом, станом на 1 століття до нашої ери існувало близько 13 різновидів сонячних годинників, які використовували народи по всьому світу.

Водяні годинники

Крім сонячних приладів, люди також використовували водяні, пісочні та навіть вогняні годинники. Так, у Єгипті, Вавилоні та Римі були популярні водяні годинники у формі циліндра чи конуса, з яких повільно капала вода. Їхній принцип роботи був дуже простий: чим менше води залишилось у посудині, тим більше часу минуло.

Пісочні годинники

Пісочні годинники відомі всім з давніх часів, проте їх значно удосконалили саме в епоху Середньовіччя. Саме тоді вчені почали використовувати більш дрібний пісок на основі свинцю, цинку або чорного мармуру, що допомогло більш точно вимірювати час.

Вогняні годинники

Ще один спосіб вимірювання часу, який використовували наші предки – вогонь. Вогняні годинники користувалися великою популярністю в Стародавньому Китаї. Такий пристрій виглядав наступним чином: основою був горючий матеріал у вигляді спіралі або палички, до якого прив’язувалися металеві кульки. Коли матеріал згоряв, кульки падали та відбивали час.

Паралельно у Європі використовували інший тип вогняних годинників – свічкові. За допомогою згорілого воску люди визначали час, що минув. До речі, свічкові годинники були тривалий час поширені саме в церквах та монастирях.

Механічні годинники

Час ішов і прогрес не стояв на місці. Так, з розвитком технологій вдосконалювалися і самі прилади для вимірювання часу. Першим механічним годинником став пристрій, який створили китайці І. Сін та Лян Лінцзен ще у 725 році, а перший маятниковий годинник придумав абат Герберт з Німеччини близько 1000 року.

Механічний годинник – це прилад, який працює на основі маятника, гирьової або ж пружинної рушійної сили. У них використовується коливальна система у вигляді балансового або маятникового регулятора.

Цікаво, що перший механічний баштовий годинник був створений у Страсбурзі у 14 столітті. Хоча він не був таким точним, як сучасні годинники, проте з його допомогою люди могли визначати час доби та церковні свята. На жаль, до наших днів збереглася лише частина цього годинника – півень, який кукурікав, позначаючи години.

Кварцові годинники

Кварцові годинники, які винайшли після після механічних, належать до різновидів електронно-механічних годинників. Такі пристрої з’явилися завдяки розвитку радіоелектроніки та радіотехніки. Вони працюють на здатності кварцу (звідси й назва) деформуватися під впливом зовнішнього електричного поля, а також змінювати полярність при механічній деформації.

З часом циферблати на кварцових годинниках почали заміняти на цифрові дисплеї. Варто зауважити, що кварцовий годинник – це справжнє ноу-хау у світі часу, оскільки крім своєї прямої функції, він також визначає календар, показує фази Місяця, має вбудований будильник тощо. А оскільки похибка такого пристрою незначна (близько 15 секунд на місяць), то він вважається досить точним навіть сьогодні.

Електронні годинники

Електронні годинники, які ми використовуємо повсюдно, теж малий свій період розвитку до сучасних. Цікаво, що перші електронні годинники були виготовлені на окремих лампах, пізніше на транзисторах і лише після цього на мікросхемах. Крім того, такі годинники мали дисплей на основі світлодіодів, тому працювали недовго, оскільки світлодіодні дисплеї вимагали багато енергії.

Сучасні електронні годинники є багатофункціональними. Вони мають вбудовані не лише календарі та будильники, а й мелодії, термометри і GPS.

Важливо зауважити, що хоча електронні годинники і є найбільш поширеними, проте коли частоти електричної мережі змінюються, пристрої можуть показувати неточний час. Та все ж, це не є критичним у повсякденному житті.

Цікаво, які ж тоді годинники вважаються найбільш точними?

Атомні годинники

Годинники, що працюють на основі атомної енергії, вважаються найбільш точними у світі. Їх активно використовують вчені по всьому світу в наукових цілях, а також в системах навігації та у стільниковому зв’язку.

Не так давно у Сполучених Штатах Америки випустили атомний наручний годинник, який відноситься до найбільш точних. Зокрема, щоби відставати на 1 секунду, цьому пристрою потрібно понад 4 мільярди років.

Як ми бачимо, розвиток годинників пройшов чималий шлях, перш ніж люди навчилися визначати час максимально точно. Хоча хто зна, можливо через 1000 років й сучасні електронні та атомні годинники здаватимуться нашим нащадкам простими механізмами зі значними похибками.